DE3822360A1 - Gasprobennehmer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gasprobennehmervorrichtung mit
einem Probenehmerkopf, in dem ein Adsorbereinsatz angeordnet
ist und der an eine Pumpe saugseitig angeschlossen ist, an der
abstromseitig ein Volumeter angeschlossen ist, von dem ein
Meßsignal einer Steuervorrichtung zugeführt ist, die abhängig
davon die Pumpe für eine Förderung eines vorgegebenen
Gasvolumens ansteuert.
Es ist bekannt, zu einer Gasprobennahme einen Gasstrom mit
einer Pumpe während einer vorgegebenen Zeit durch einen
Adsorbereinsatz, der aus der Probe ggf. darin enthaltene
Inhaltsstoffe adsorbiert und/oder chemisch bindet,
hindurchzufördern. Die Größe des Luftstromes wird dabei durch
ein Hitzdrahtanemometer ermittelt, das wegen der über den
Strömungsquerschnitt unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeit
ein relativ ungenaues Meßergebnis liefert und außerdem einen
hohen Linearitätsfehler aufweist. Hierdurch genügen heutige
chemische Gasprobenanalysen i. a. nicht den gesetzlichen
Anforderungen für eine Schadstoffgrenzwertprüfung. Die
Strömungsgeschwindigkeit wird i. a. dadurch gemessen, daß ein
Hitzdraht in Abhängigkeit von der Gasströmungsgeschwindigkeit
mehr oder weniger stark abkühlt. Das Integral der so
ermittelten Gasströmung über die Zeit stellt ein Maß für das
in der Zeit geflossene Gasvolumen dar. Die Abhängigkeit der
Hitzdrahtabkühlung von der Strömungsgeschwindigkeit muß für
eine bestimmte Probengaszusammensetzung kalibriert werden und
ist daher nicht für eine Volumenbestimmung von Gasen
veränderlicher Zusammensetzung geeignet.
Weiter ist bekannt, daß das Volumen strömender Gase durch
kleine Turbinen, deren Umdrehungshäufigkeit von der
Strömungsgeschwindigkeit des Meßgases abhängig ist, zu messen.
Auch hiermit kann das während einer Meßzeit geflossene
Gasvolumen ermittelt werden, indem die Gasströmung über die
Zeit integriert wird. Da die genannten Turbinen nur in einem
sehr kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich annähernd linear
arbeiten und bei sehr kleinen Gasströmen stillstehen, eignen
sie sich nicht für die genaue Volumenbestimmung von Gasen bei
unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit, die sich bei
Probennahmen mit Adsorbereinsätzen unterschiedlichen
Widerstandes oder bei schwankender Pumpleistung ergeben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gasprobennehmervorrichtung
zu offenbaren, die bei einfachem Aufbau auch bei
unterschiedlicher Gaszusammensetzung eine hohe Genauigkeit der
Probennahme und eine Vereinfachung derselben erbringt.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das Volumeter aus
zwei Kammern besteht, zwischen denen eine elastische Membran
trennend angeordnet ist, und die beiden Kammern über ein
Umschaltventil wechselweise gesteuert mit der Pumpe bzw. einem
Gasauslaß verbindbar sind, und daß Lagesensoren bezüglich der
Membran so angeordnet sind, daß sie in zwei unterschiedlichen
Membranlagen je eine von zwei Steuergrößen abgeben, abhängig
von denen das Umschaltventil jeweils umgesteuert ist und die
als das Meßsignal zur Bestimmung des geförderten Gasvolumens
auswertbar sind.
Die Einfachheit des Aufbaues ist dadurch gegeben, daß als
bewegte Bauteile nur ein einfacher Gasfördermotor, an dem
keine Genauigkeitsanforderungen bezüglich der Förderleistung
zu stellen sind, eine, die Volumenmessung bestimmende,
flexible Membran und ein gesteuertes Umschaltventil vorhanden
sind und die übrigen Bauteile statisch sind und/oder
elektronisch oder optoelektronisch arbeiten, somit praktisch
keinem Verschleiß unterliegen, der die Meßgenauigkeit
beeinflussen könnte.
Die genaue Bestimmbarkeit des die Vorrichtung durchströmenden
Gasvolumens ermöglicht es, ohne Genauigkeitseinbuße
Adsorbereinsätze unterschiedlichen Strömungswiderstandes
einzusetzen. Dadurch ist es weiterhin vorteilhaft möglich,
jeweils mehrere Adsorbereinsätze mit bekannten
Strömungswiderständen gleichzeitig parallel mit dem dosierten
Gasstrom zu beaufschlagen, wobei sich der Gesamtgasstrom im
umgekehrten Verhältnis der Strömungswiderstände der
Adsorbereinsätze aufteilt, so daß gleichzeitig
zueinandergehörige Analysenproben genommen werden können, die
für unterschiedliche Inhaltsstoffe vorgesehen und/oder für
unterschiedliche Konzentrationen optimal geeignet sind. Da die
Volumenmeßvorrichtung abstromseitig der Pumpe angeordnet ist
und somit bei dem gleichen Druck, der auf der Ausgangsseite
herrscht, arbeitet, die Adsorbereinsätze jedoch zustromseitig
der Pumpe angeordnet sind, wirkt sich deren Widerstand und der
dadurch gegebene Druckabfall auf die Volumenmessung nicht aus.
Auch eine unterschiedliche Kompressibilität des Gases bei
vorhandenen Dampfanteilen verfälscht die Messung wegen des
definierten Druckes bei der Volumenmessung nicht; eine
Kondensation tritt dabei nämlich nicht ein.
Eine Normierung der gemessenen Gasmenge auf Normtemperatur und
-druck ist für den Fall abweichender Umgebungsbedingung
vorgesehen, indem die Temperatur- und Drucksignale entweder
unmittelbar elektronisch gemessen und der Steuervorrichtung
zur Verarbeitung zugeführt werden oder zur Anzeige gebrachte
Meßwerte über eine Eingabetastatur in die Steuervorrichtung
eingetastet werden, in der jeweils eine Umrechnung eines
gemessenen Volumens nach der sogenannten Gasgleichung erfolgt.
Praktische Versuche haben ergeben, daß die Meßgenauigkeit um
mindestens eine Größenordnung gegenüber vorbekannten
Vorrichtungen verbessert ist, da die absoluten Toleranzen
unter 1% liegen und bei Wiederholmessungen bei einem gleichen
Gasstrom eine relative Wiederholstandardabweichung von
deutlich unter 0,3% auftrat. Die Gasprobenentnahmevorrichtung
ist insbes. für Brandgasentnahme oder Chemieunfälle geeignet.
Die Volumenmeßvorrichtung läßt sich vorteilhaft auch für
andere Anwendungen als zur Probenahme anwenden. Sofern jeweils
die Zeit, die bei der Füllung eines Membranvolumens vergeht,
ermittelt wird, läßt sich aus dieser die
Strömungsgeschwindigkeit durch Invertierung ermitteln. Damit
ist ein Gasflußmesser gebildet, der auch für Steuer- und
Regelzwecke verwendbar ist. Die Gesamtvorrichtung ist
vorteilhaft in einem Meßkoffer angeordnet, in dem außerdem
austauschbare Meßköpfe mit vorbereiteten Anordnungen von für
bestimmte Messungen geeigneten Filtereinsätzen in
vorbereiteter Kombination angeordnet sind.
Die Filtereinsätze sind vorteilhaft mit geeichten
Widerstandskörpern versehen, die fest oder zur
Wiederverwendung lösbar mit diesen verbunden sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den
Fig. 1 bis 3 dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Übersichtsbild der
Gasprobennehmervorrichtung.
Fig. 2 zeigt die Volumenmeßvorrichtung schematisch im
Querschnitt.
Fig. 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Probennehmerkopfes
teilweise geöffnet dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Übersichtsbild der Gesamtvorrichtung. Das zu
untersuchende Gas strömt, angetrieben durch die elektrisch
betriebene Pumpe (P), vom Gaseintritt (GE) durch den mit einem
Schlauch (SC) angeschlossenen Probennehmerkopf (PK), dann
durch die Pumpe (P) und abstromseitig von dieser durch das
Volumeter (VM), von dem es durch den Gasaustritt (GA), sofern
es sich um eine Luftuntersuchung handelt, nach außen austritt.
Die Pumpe (P) und das Volumeter (VM) sind mit der
Steuervorrichtung (ST) verbunden, die vorzugsweise ein
programmgesteuerter Prozessor ist, der ein Programm enthält,
das eine Probenentnahme jeweils abhängig von über die
Eingabevorrichtung (E) gegebenen Bedingungen steuert. Der
Programmablauf ist durch einen quergesteuerten Zeitgeber (CL)
gesteuert, dessen Zeitsignale auch programmäßig auswertbar
sind. Sofern eine Normierung der Volumenmessung vorgesehen
ist, dienen die Signale eines Temperatursensors und eines
Drucksensors (PS), die der Steuervorrichtung (ST) über einen
Digitalisierer zugeführt werden, dazu. Zur
Betriebszustandsanzeige ist eine Ausgabevorrichtung (A),
vorzugsweise eine Digitalanzeige, angeschlossen, auf der
programmgesteuert und durch Eingaben vorgegeben ein
Bereitschaftszustand, eingegebene Informationen zur Kontrolle,
die Meßzeit oder die noch nicht abgelaufene vorgesehene
Meßzeit, das Meßende, die Gasstromstärke, die Temperatur und
der Druck sowie andere interessierende Daten jeweils
anzuzeigen sind.
Die Steuervorrichtung (ST) liefert jeweils während der
Probennahme ein Antriebssignal an die Pumpe (P). Als Pumpe (P)
wird zweckmäßig eine mit vier asynchron arbeitenden Kolben
besetzte Membrankolbenpumpe verwandt, die einen weitgehenden
druckstoßfreien Betrieb erbringt und, bei einer konstanten
Versorgungsspannung betrieben, einen gleichbleibenden
Unterdruck erzielt.
Die Einzelheiten des Volumeters (VM) zeigt Fig. 2. Dieses
besteht aus zwei Kammern (K 1, K 2), zwischen denen eine
elastische, vorzugsweise auswölbbare, etwa kappenartige
Membran (MB), trennend angeordnet ist. Die beiden Kammern (K 1,
K 2) sind jeweils mit einem der beiden Ausgänge eines
steuerbaren Umschaltventils (UV) verbunden, das je nach
Steuerstellung seines Umschaltschiebers (US) diese zugeordnet
über Parallelkanäle (P 1, P 2) oder Kreuzkanäle (X 1, X 2) mit
einem Meßgeräteeingang (ME) bzw. dem Gasausgang (GA)
verbindet. Die Umschalt-Steuerstellungen werden jeweils über
einen der zwei steuerbaren Elektromagnete (MA 1, MA 2) durch
eines der Steuersignale (SV 1, SV 2) eingestellt. Zu den beiden
ausgewölbten Stellungen der Membran (MB) sind in jeder der
Kammern (K 1, K 2) je ein Positionssensor, vorzugsweise eine
Infrarotreflexlichtschranke (L 1, L 2), die aus einer
Infrarotlichtquelle und einer Photodiode bestehen, angeordnet,
deren Volumenmeßsignale (SL 1, SL 2) jeweils zur Erzeugung eines
zugehörigen Impulssignales (T 1, T 2) in der Steuervorrichtung
(ST) dienen, das jeweils als Umschaltsignal (SV 2, SV 1) dient.
Ein am Meßgeräteingang (ME) eintretender Gasstrom wird somit
je nach der Stellung des Umschaltventiles (UV) in eine der
Kammern (K 1, K 2) geleitet, bis die Membran (MB) sich in die
andere Kammer (K 1, K 2) erstreckend aufgewölbt ist und die
Infrarotreflexlichtschranke (L 1, L 2) anspricht und der
zugehörige Steuermagnet (MA 1, MA 2) vornimmt. Das
die vorher in das im Querschnitt schraffiert gezeichnete
Meßvolumen (M) eingeströmte Gas wird dann bei der folgenden
Zurückwölbung der Membran (MB) in die andere Kammer aus dem
Gasaustritt (GA) herausgeschoben, bis sich der Vorgang
umgekehrt wiederholt. Somit strömt bei einem vollen Zyklus
eines Hin- und Herschaltens zweimal das Volumen (M), das
zwischen den beiden Wölbungsstellungen der Membran (MB) liegt,
durch das Volumeter hindurch. Da das Umschalten relativ
schnell im Vergleich zum Füllvorgang erfolgt, entsteht
praktisch ein kontinuierlicher Gasstrom. Statt der zwei
Elektroumschaltmagnete (MA 1, MA 2) kann auch ein Elektromagnet
mit einer bekannten Klinkenumschaltung oder mit einer
Federrückholung verwandt werden. Die Membran (MB) ist
zweckmäßig leicht beweglich, so daß ein vernachlässigbarer
Gasdruck jeweils zur Umstülpung benötigt wird. In den
ausgewölbten Zuständen ist die Membran (MB) jeweils drucklos,
was durch entsprechende Positionierung der Positionssensoren
(L 1, L 2) sichergestellt wird. Diese sind deshalb vorteilhaft
in Richtung auf die Membran (MB) justierbar in den Kammern
(K 1, K 2) angeordnet. Das Membran-Volumen (M) wird zweckmäßig
durch eine Eichung ermittelt, so daß zu einer Gasmengenmessung
lediglich die Anzahl der Umschaltungen in der
Steuervorrichtung (ST) zu zählen ist. Eine Abnutzung der
bewegten Membran (MB) tritt praktisch nicht auf.
Ein Probennehmerkopf (PK) ist in Fig. 3 im Schnitt
dargestellt. Sein Gaseintritt (GE) und Schlauchanschluß (SA)
sind während der bevorratenden Lagerung je mit einer
Schutzkappe (SK) verschließbar, so daß die in ihm angeordneten
Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) keine Stoffe vorab aufnehmen
können. Der Kopf (PK) besteht aus einem achsial mehrfach
durchbohrten Trägerkörper (TK) auf dem beidseitig Kammern,
nämlich eine Vorkammer (VK) und eine Saugkammer (SK)
umschließende Zylindergehäuse (Z 1, Z 2) abgedichtet lösbar
gehalten sind. Die Vorkammer (VK) führt zum Gaseintritt (GE)
und die Saugkammer (SK) über den Schlauchanschluß (SA) zur
Pumpe. Die Ausgestaltung des Probennehmerkopfes (PK) ist aus
Fertigungs- und Dichtungsgründen zweckmäßig zylindrisch, so
daß die Halterung und Abdichtung der Zylindergehäuse mittels
in Nuten eingelegter O-Ringe in einfacher Weise muffenartig
erfolgt. Die achsialen Bohrungen (B 1, B 2) im Trägerkörper (TK)
dienen der Aufnahme der einsetzbaren Adsorberröhrchen (FE 1,
FE 2), die in Dichtringen gehalten sind und saugkammerseitig
mit Strömungswiderstandskörpern (RV 1, RV 2) verbunden sind.
Die Adsorberröhrchen sind mit geeigneten Stoffen, z. B.
Aktivkohle oder Polymeren, gefüllt, und sie haben ggf. einen
dem jeweiligen Zweck angepaßt unterschiedlichen Widerstand. Um
den Gasstrom in bestimmte Teilströme aufzuteilen, werden zu
den ursprünglichen Widerständen der Adsorberröhrchen (FE 1,
FE 2) die Widerstandskörper (RV 1, RV 2) abstromseitig in Serie
angeordnet, so daß für alle Zweige vorbestimmt, bekannte
Strömungswiderstände vorliegen und abhängig von diesen eine
durchströmende Gesamtluftmenge den einzelnen Adsorbern
anteilig zuzuordnen ist. In der gezeigten Ausführung sind die
Widerstandskörper (RV 1, RV 2) jeweils in einem röhrenförmigen
Körper enthalten, der mit einem dichtenden O-Ring muffenartig
das Adsorberröhrchen (FE 1, FE 2) übergreift. Die jeweilige
Zuordnung des Widerstandes zu der Adsorberart und die Auswahl
der Adsorberarten einer zum Einsatz kommenden Kombination
derselben hat ein Bediener nach Vorgaben zu treffen. Diese
Bestückung mit den Adsorbern und Widerständen und die spätere
Auswertung erfolgt i. a. von einem Fachmann im Analyselabor,
weswegen zweckmäßig mehrere Meßköpfe mit für vorgesehene
Anwendungen geeigneten Bestückungen auswechselbar verfügbar
gemacht werden. Die abstromseitige Widerstandsanordnung
erbringt eine Adsorbtion der Gasinhaltsstoffe bei den
Umgebungsbedingungen des Meßkopfes, und die Widerstandskörper
sind wiederverwendbar, da sie wegen der vorgeschalteten
Adsorber nicht kontaminiert werden.
Es erbringt eine Vereinfachung der Bestückung, wenn die
Widerstandselemente unmittelbar in den Adsorberröhrchen (FE 1,
FE 2) eingebracht sind. Solche Absorberröhrchen mit
eingebrachten Widerstandselementen, die dadurch einen jeweils
bestimmten Strömungsgesamtwiderstand aufweisen, stellen ein
selbständig handelsfähiges Zubehör dar. Als
Widerstandselemente sind Kapillarenanordnungen oder
Nadelventile einsetzbar, die beispielsweise in
der Gaschromatografie als Splitter bekannt sind.
Für die Brandgasanalytik hat sich eine Bestückung des
Probennehmerkopfes mit vier Adsorberröhrchen als zweckmäßig
erwiesen. Als Pumpleistung hat sich eine Fördermenge von 50
bis 500 ml/Min. als günstig ergeben. Es hat sich als zweckmäßig
erwiesen, für verschiedene Anwendungen unterschiedliche
Pumpleistungen vorgebbar steuern zu können, weswegen eine
steuerbare Pumpe und eine entsprechende Steuerimpulserzeugung
dafür in der Steuervorrichtung vorgesehen ist.
Eine Probennahme erfolgt jeweils entsprechend einer Vorgabe
des Analytikers, die der Steuervorrichtung eingegeben wird.
Die Probennahme erfolgt dementsprechend bis eine vorbestimmte
Gasmenge durch den Probenehmer hindurchgeflossen ist. Nach
einem Start einer Probenahme wird die Pumpe so lange in
Betrieb gehalten, bis eine sich entsprechend der jeweils
vorgegebenen Gasmenge und im Verhältnis zum Eichvolumen der
Membran sich ergebende Umschaltungsendzahl erreicht ist, indem
die Umschaltimpulse laufend von der Steuervorrichtung
mitgezählt und mit der Umschaltungsendzahl verglichen wird und
bei deren Erreichen eine Abschaltung der Pumpensteuersignale
erfolgt.
Zur Absicherung der Probenahme und zur Funktionsüberprüfung
der Vorrichtung wird außerdem laufend der zeitliche Abstand
aufeinanderfolgender Umschaltungen gemessen und untereinander
und/oder mit gegebenen oberen und unteren Grenzwerten
verglichen, so daß Bedienungsfehler z. B. Verschluß des
Gaseinlasses oder undichter Verbindungsschlauch oder mangelnde
Pumpleistung usw. als Störung bei Grenzwertüberschreitung
anzuzeigen sind.
Claims (15)
1. Gasprobennehmervorrichtung mit einem Probenehmerkopf
(PK), in dem ein Adsorbereinsatz (FE 1) angeordnet ist und der
an eine Pumpe (P) saugseitig angeschlossen ist, an der
abstromseitig ein Volumeter (VM) angeschlossen ist, von dem
ein Meßsignal einer Steuervorrichtung (ST) zugeführt ist, die
abhängig davon die Pumpe (P) für eine Förderung eines
vorgegebenen Gasvolumens ansteuert,
dadurch gekennzeichnet, daß das Volumeter (VM) aus zwei
Kammern (K 1, K 2) besteht, zwischen denen eine elastische
Membran (MB) trennend angeordnet ist, und die beiden Kammern
(K 1, K 2) über ein Umschaltventil (UV) wechselweise gesteuert
mit der Pumpe (P) bzw. einen Gasauslaß (GA) verbindbar sind,
und daß Lagesensoren (L 1, L 2) bezüglich der Membran (MB) so
angeordnet sind, daß sie in zwei unterschiedlichen
Membrananlagen je eine von zwei Steuergrößen (SL 1, SL 2) abgeben,
abhängig von denen das Umschaltventil (UV) jeweils umgesteuert
ist und die als das Meßsignal zur Bestimmung des geförderten
Gasvolumens auswertbar sind.
2. Gasprobennehmervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membran (MB) zwischen zwei
entgegengesetzte gewölbten Stellungen verbringbar ist und die
Lagesensoren (L 1, L 2) diese Stellungen signalisierend
angeordnet sind.
3. Gasprobennehmervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lagesensoren (L 1, L 2)
optoelektronische Wandler sind, vorzugsweise jeweils aus einer
Infrarotlichtquelle und einer zugeordneten, vorzugsweise deren
Reflexlicht empfangende, Photodiode bestehen.
4. Gasprobennehmervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lagesensoren (L 1, L 2) bezüglich der
Membran (MB) in deren Wölbungsrichtung lageverstellbar sind.
5. Gasprobennehmervorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (UV)
durch eine Ansteuerung jeweils eines von zwei Elektromagneten
(MA 1, MA 2) in die eine oder andere Umschaltstellung
verbringbar ist und abhängig von den Steuergrößen (SL 1, SL 2)
jeweils Ansteuerimpulse (T 1, T 2), die vorzugsweise kurz
gegenüber den zeitlichen Abständen des Auftretens der
Steuergrößen sind, die Elektromagnete (MA 1, MA 2) umschaltend
beaufschlagen.
6. Gasprobennehmervorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung
(ST) eingangsseitig mit einer Eingabevorrichtung (E) zur
Eingabe vorgegebener Größen und einer Zeitgebervorrichtung
(CL) und ausgabeseitig mit einer Anzeigevorrichtung (A) und
ansteuernd mit der Pumpe (P) verbunden ist und die
Steuergrößen (SL 1, SL 2) als das Meßsignal laufend zählend
akkumuliert und mit einer Volumeneichgröße verknüpft und das
so gewonnene Ergebnis mit der vorgegebenen Größe des
Gasvolumens laufend vergleicht und die Pumpe (P) solange
beaufschlagt, bis diese Größe erreicht ist.
7. Gasprobennehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (ST) programmgesteuert die Abstände
jeweils aufeinanderfolgender Meßsignale mit vorgegebenen
absoluten und relativen Größen von oberen und unteren
Grenzwerten laufend vergleicht und bei Über- bzw.
Unterschreitung derselben eine entsprechend vorgegebene
Meldung auf die Ausgabevorrichtung (A) gibt.
8. Gasprobennehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (ST) eingangsseitig mit einem
Temperatursensor (TS) und/oder einem Drucksensor (PS)
verbunden ist und deren digitalisierte Signale mit den
Meßsignalen gemäß den Steuergrößen (SL 1, SL 2) zur Reduktion
auf das Normvolumen verknüpft ist.
9. Gasprobennehmer nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Probenehmerkopf (PK)
mehrere Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) parallel durchströmt
angeordnet sind, die bestimmte Strömungswiderstände aufweisen.
10. Gasprobennehmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) als Röhrchen ausgebildet
sind, die in Dichtringen gehalten sind.
11. Gasprobennehmer nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungswiderstände durch
Strömungswiderstandskörper (RV 1, RV 2), die den
Adsorbereinsätzen (FE 1, FE 2) strömungsmäßig nachgeordnet sind,
bestimmt sind.
12. Gasprobennehmer nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungswiderstandskörper (RV 1, RV 2)
röhrchenartig ausgebildet sind und jeweils einen muffenartigen
Ansatz aufweisen, der den zugehörigen Adsorbereinsatz (FE 1,
FE 2) dichtend übergreift.
13. Gasprobennehmer nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand durch eine
Kapillarenanordnung oder ein Nadelventil gebildet ist.
14. Gasprobennehmer nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Probenehmerkopf (PK) aus einem
Trägerkörper (TK) besteht, zu dessen einer Seite eine
Vorkammer (VK) gaseintrittsseitig liegt und zu dessen anderer
Seite eine Saugkammer (SK) pumpenseitig liegt, und diese
Kammern (VK, SK) durch Gehäuse (Z 1, Z 2) gebildet werden, die
lösbar mit dem Trägerkörper (TK) verbindbar sind, und daß sich
zwischen diesen Kammern (VK, SK) in den Trägerkörpern (TK)
mindestens eine verbindende Bohrung (B 1, B 2) befindet, in der
jeweils einer der Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) gehalten ist.
15. Gasprobennehmer nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gehäuse (Z 1, Z 2) zylindrisch sind und
durch O-Ringe abgedichtet und lösbar auf dem Trägerkörper (TK)
in muffenartiger Verbindung gehalten sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19883822360 DE3822360A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Gasprobennehmer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19883822360 DE3822360A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Gasprobennehmer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3822360A1 true DE3822360A1 (de) | 1990-01-04 |
| DE3822360C2 DE3822360C2 (de) | 1992-06-25 |
Family
ID=6357788
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19883822360 Granted DE3822360A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Gasprobennehmer |
Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE3822360A1 (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4113695A1 (de) * | 1991-04-26 | 1992-10-29 | Bayer Ag | Kontinuierlich betriebener gasanalysator |
| WO1994006068A1 (en) * | 1992-08-28 | 1994-03-17 | University Corporation For Atmospheric Research | Air sampling pump system |
| DE4318525A1 (de) * | 1993-06-03 | 1994-12-08 | Siemens Ag | Probensammler zur Adsorption eines Stoffes |
| DE29617354U1 (de) * | 1996-09-24 | 1996-12-12 | Institut für Bioprozeß- und Analysenmeßtechnik e.V., 37308 Heilbad Heiligenstadt | Vorrichtung zur Erfassung flüchtiger organischer Substanzen |
| EP0967473A1 (de) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Institut Francais Du Petrole | Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme von Aldehyden und Ketonen in Abgasen |
| CN114354288A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-04-15 | 北京爱克塞科技有限公司 | 一种气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2256120A1 (de) * | 1972-11-16 | 1974-05-22 | Bp Benzin Und Petroleum Ag | Durchflussmessgeraet mit einem hinund hergehenden membranverdraenger |
| DE2633034A1 (de) * | 1976-07-22 | 1978-01-26 | Jacques Arvisenet | Durchflusszaehler |
| DE7932060U1 (de) * | 1980-03-06 | H. Krantz Gmbh & Co, 5100 Aachen | Vielfachsonden-Probenahmegerät | |
| DE2939957A1 (de) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Du Pont | Dosimeter mit niedriger luftdurchflussleistung |
| US4204538A (en) * | 1978-06-07 | 1980-05-27 | Imed Corporation | Cassette for intravenous controller |
| US4254657A (en) * | 1978-05-29 | 1981-03-10 | Dragerwerk Aktiengesellschaft | Gas detector and meter employing indicator tubes |
| GB2072842A (en) * | 1980-03-29 | 1981-10-07 | Graviner Ltd | Substances in a fluid |
| EP0040928A2 (de) * | 1980-05-14 | 1981-12-02 | ROTHEROE & MITCHELL LIMITED | Gasprobennehmer |
| US4315523A (en) * | 1980-03-06 | 1982-02-16 | American Flow Systems, Inc. | Electronically controlled flow meter and flow control system |
| US4596156A (en) * | 1983-06-04 | 1986-06-24 | Horiba, Ltd. | Sample gas extracting apparatus |
| DE3716765A1 (de) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Cobe Lab | Membran mit magnet |
-
1988
- 1988-07-01 DE DE19883822360 patent/DE3822360A1/de active Granted
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7932060U1 (de) * | 1980-03-06 | H. Krantz Gmbh & Co, 5100 Aachen | Vielfachsonden-Probenahmegerät | |
| DE2256120A1 (de) * | 1972-11-16 | 1974-05-22 | Bp Benzin Und Petroleum Ag | Durchflussmessgeraet mit einem hinund hergehenden membranverdraenger |
| DE2633034A1 (de) * | 1976-07-22 | 1978-01-26 | Jacques Arvisenet | Durchflusszaehler |
| US4254657A (en) * | 1978-05-29 | 1981-03-10 | Dragerwerk Aktiengesellschaft | Gas detector and meter employing indicator tubes |
| US4204538A (en) * | 1978-06-07 | 1980-05-27 | Imed Corporation | Cassette for intravenous controller |
| DE2939957A1 (de) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Du Pont | Dosimeter mit niedriger luftdurchflussleistung |
| US4315523A (en) * | 1980-03-06 | 1982-02-16 | American Flow Systems, Inc. | Electronically controlled flow meter and flow control system |
| GB2072842A (en) * | 1980-03-29 | 1981-10-07 | Graviner Ltd | Substances in a fluid |
| EP0040928A2 (de) * | 1980-05-14 | 1981-12-02 | ROTHEROE & MITCHELL LIMITED | Gasprobennehmer |
| US4596156A (en) * | 1983-06-04 | 1986-06-24 | Horiba, Ltd. | Sample gas extracting apparatus |
| DE3716765A1 (de) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Cobe Lab | Membran mit magnet |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4113695A1 (de) * | 1991-04-26 | 1992-10-29 | Bayer Ag | Kontinuierlich betriebener gasanalysator |
| WO1994006068A1 (en) * | 1992-08-28 | 1994-03-17 | University Corporation For Atmospheric Research | Air sampling pump system |
| DE4318525A1 (de) * | 1993-06-03 | 1994-12-08 | Siemens Ag | Probensammler zur Adsorption eines Stoffes |
| DE29617354U1 (de) * | 1996-09-24 | 1996-12-12 | Institut für Bioprozeß- und Analysenmeßtechnik e.V., 37308 Heilbad Heiligenstadt | Vorrichtung zur Erfassung flüchtiger organischer Substanzen |
| EP0967473A1 (de) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Institut Francais Du Petrole | Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme von Aldehyden und Ketonen in Abgasen |
| FR2780506A1 (fr) * | 1998-06-25 | 1999-12-31 | Inst Francais Du Petrole | Procede et unite de prelevement d'aldehydes et cetones contenus dans des gaz d'echappement |
| US6339965B1 (en) | 1998-06-25 | 2002-01-22 | Institut Francais Du Petrole | Process and unit for sampling aldehydes and ketones contained in exhaust gases |
| US6513397B2 (en) | 1998-06-25 | 2003-02-04 | Institut Francais Du Petrole | Process and unit for sampling aldehydes and ketones contained in exhaust gases |
| CN114354288A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-04-15 | 北京爱克塞科技有限公司 | 一种气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3822360C2 (de) | 1992-06-25 |
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